专利名称：海鲜类食品冷藏嵌入式监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海鲜类食品冷藏监控系统。
背景技术：
在通常情况下，海鲜食品从捕捞、加工、存储、配送等一系列工序后才能投放市场，在 这过程中，原先的工作模式遇到许多困惑，例如工作效率低、海鲜产品在运输过程中容易受 到外界的传染而变质、在存储过程中随意堆放、由于过多的换包装、倒货、清点作业不仅需 要大量人员管理也带来了许多质量问题，至使海鲜类食品物流作业存在着成本高问题，从而 严重威胁海鲜食品的质量保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海鲜类食品冷藏嵌入式监控系统，解决了传统的海鲜类食品 物流作业存在着工作效率低、成本高问题。
为了实现以上目的，本发明提供了一种海鲜类食品冷藏嵌入式监控系统，包括保鲜库、 冷藏库，保鲜库及冷藏库内的机械臂，其特征在于系统还包括传感器，设于保鲜库及冷藏 库内；环境控制装置，设于保鲜库及冷藏库内；微控制器，与各传感器以及机械臂之间电信 号连接；PC机及ARM机，由通信网络与微控制器电信号连接。
所述的传感器包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器、气敏传感器以及定位传感器。
所述的环境控制装置包括排风扇、空调以及紫外杀菌装置。
所述的通信网络是c緒总线网络。
本发明的有益效果为本发明应用在海鲜的生产、冷藏及运输销售全过程实时监控，专 为大型海鲜食品仓库的货物存储管理所设计的。数据通过总线传送，将需要存放的货物进行 处理并分类管理，对于存储于仓库中的货物，系统可以进行24小时无人化控制管理，对仓库
内的温度、湿度等各种环境进行实时监控。专门为仓库内货物管理设计了一个可控的人工环
境，使所有货物能存放的更久、更安全。所有进出的货物都在PC机和微控制器的存储器中有
记录(产地、时间、保质期、货物、种类、等)。为此庞大系统的管理还专门为它设计了一个
通信网络系统C細总线网络。所有控制指令通过CAN总线安全可靠的传送到外围的8位、16 位单片机与完善的机械结构结合实现操作。还提供了语音控制功能，为工作人员提供一个最
人性化的管理环境。
图1为本发明的硬件设计示意图。
图2为本发明的仓库分类的示意图。 图3为本发明的保鲜库功能示意图。 图4为本发明的冷藏库功能示意图。 图5为本发明的软件流程示意图。
具体实施例方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
一种海鲜类食品冷藏嵌入式监控系统，包括保鲜库、冷藏库，保鲜库及冷藏库内的机械 臂，设于保鲜库及冷藏库内的温度传感器、湿度传感器、气压传感器、气敏传感器、定位传 感器，以及排风扇、空调以及紫外杀菌装置等环境控制装置。系统还包括微控制器，与各传 感器以及机械臂之间电信号连接；以及PC机及ARM机，由C認总线网络与微控制器电信号连 接。硬件设计如图1所示。
海鲜类智能仓库是有管理人员在电脑上完成全部的货物装配，整个过程不需要人员参与。 自动化立体仓库是由若干个小的独立的自动化立体仓库组成，按照不同的用途我们把仓库分 为两个区保鲜区、冷藏区。如图2所示。每一个区都是由若干个小的独立仓库组成。海鲜 产品多种多样，通过分析我们主要把海鲜类产品分为两大类第一类为加工后的海鲜类成品例 如罐装食品，鱼片，第两类为尚未加工的海鲜类产品例如生鱼，我们的自动化仓库系统针对 这两类产品把我们的仓库分为两类用于存放上述三类产品保鲜库和冷藏库，每一种仓库都 有其各自的功能。
由PC机进行货物入库和出库的登记，并通过微控制器控制机械臂完成货物的入库和出库； 货物的资料包括货物种类、生产日期、保质期以及存储要求等在入库时被记录在PC机的数据 库中；PC机根据货物的资料通过微控制器调节环境控制装置，使得库内环境符合货物的存放 要求；PC机记录库内的实时存储数量以及存储种类。
保鲜库主要用于存放加工后的海鲜成品，冷藏库主要用于存放尚未经过加工后的海鲜产 品，库内设有环境温度等功能，每一个仓库都可以根据产品的要求通过刷卡之后由电脑根据
产品类别自动远程调节控制保鲜库的各种环境参数。
1、 现场总线分布式控制技术
现场总线(Fieldbus)技术是以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容 的综合技术，是自动化技术发展的热点。现场总线控制系统(FCS)是一种开放式、新型全分 布控制系统。现场总线系统在技术上具有以下特点
a、 系统具有开放性和互用性
通信协议遵从相同的标准，设备之间可以实现信息交换，用户可按自己的需要，把不同 供应商的产品组成开放互连的系统。系统间、设备间可以进行信息交换，不同生产厂家的性 能类似的设备可以互换。
b、 系统功能自治性
系统将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，现场设 备可以完成自动控制的基本功能，并可以随时诊断设备的运行状况。
c、 系统具有分散性
现场总线构成的是一种全分散的控制系统结构，简化了系统结构，提高了可靠性。
d、 系统具有对环境的适应性
现场总线支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干扰 能力，能采用两线制实现供电和通信，并可以满足安全防爆的要求。
现场总线技术扩充性好，结构简单，易与重构，因此在本研究中，采用现场总线技术对 海鲜食品物流系统进行控制，将管理网络与现场总线衔接，高效、低成本地实现。
本套系统使用CAN总线后，使得工作稳定、可靠、灵活、快节。特别是他的网络结构，每 个点都可以接110个节点加上他独特的兼容性，为以后的仓库系统扩展提供了很大空间。目 前还没有仓库管理的网络在使用。
控制器局域网CAN为串行通信协议,能有效的支持具有很高安全等级的分布实时控制，CAN 的应用范围很广，从高速的网络到低价位的多路配线都可以使用CAN。根据IS0/0SI参考模型， CAN总线被细分为以下不同的层次:1)数据链路层(Data link Layer)和物理层(Physical Layer)。
2、 嵌入式技术
对于智能仓储系统的管理及人工环境的设置我们是基于嵌入式技术进行。本设计在数据 采集系统大致使用低端单片机和高端嵌入式2种。单片机的优点是成本低，而嵌入式的优点 是可处理大量采集信号，本次设计所采用的嵌入式处理器，还内嵌了闪存，而且具有DSP(数
字信号处理)功能，集成了单片机的低成本和嵌入式可处理大量采集信号等优点。
现在USB总线己经成为PC机上不可缺少的总线配置，本次设计使用USB总线来传输数据也是
考虑到其在PC中越来越重要的地位，而且由于USB2.0标准的推出，更可以使在本数据采集
系统和其他的USB设备直接连接使用，使得此系统应用更加方便，扩展性更强。
3、感器技术
人工环境远程监测及控制中用到了大量的传感器。传感器技术是一项当今世界令人瞩目 的迅猛发展起来的髙新技术之一，也是当代科学技术发展的一个重要标志，它与通信技术、 计算机技术构成信息产业的三大支柱之一。如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就 是人类五官的延伸。
传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位， 其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。具体地 说传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能，并使之按 照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。
在我们的系统中常用的传感器有红外传感器、压力传感器、温度传感器、气体传感器、 水传感器以及监控器等。
此系统以PC机为最高的人机界面核心。以ARM机为计算管理为第二级核心。主单片机的 任务执行和数据交换为第三级核心。
权利要求
1、海鲜类食品冷藏嵌入式监控系统，包括保鲜库、冷藏库，保鲜库及冷藏库内的机械臂，其特征在于系统还包括传感器，设于保鲜库及冷藏库内；环境控制装置，设于保鲜库及冷藏库内；微控制器，与各传感器以及机械臂之间电信号连接；PC机及ARM机，通过通信网络与微控制器电信号连接。
2、 按权利要求1所述的海鲜类食品冷藏嵌入式监控系统，其特征在于所述的传感器包括温 度传感器、湿度传感器、气压传感器、气敏传感器以及定位传感器。
3、 按权利要求1或2所述的海鲜类食品冷藏嵌入式监控系统，其特征在于所述的环境控制 装置包括排风扇、空调以及紫外杀菌装置。
4、 按权利要求1或2所述的海鲜类食品冷藏嵌入式监控系统，其特征在于所述的通信网络 是CAN总线网络。
全文摘要
本发明涉及一种海鲜类食品冷藏嵌入式监控系统，数据通过总线传送，将需要存放的货物进行处理并分类管理，对于存储于仓库中的货物，系统进行24小时无人化控制管理，利用传感器对仓库内的温度、湿度等各种环境进行实时监控。所有进出的货物都在PC机和微控制器的存储器中有记录。设计了一个通信网络系统CAN总线网络。还提供了语音控制功能，为工作人员提供一个最人性化的管理环境。本发明高效、可靠、操作方便、使空间得到了充分利用，货物存放可以做到集中化和立体化管理，既提高了存储能力，又减少了占地面积、同时可以准确地掌握库存动态，及时安排进货和销售；省能源、省人力、高质量、低污染以及成本低。
文档编号A23B4/06GK101171938SQ20061011784
公开日2008年5月7日 申请日期2006年11月1日 优先权日2006年11月1日
发明者孔祥洪, 孙玉强, 黄冬梅 申请人:上海水产大学